如圖，斜面、水平軌道和半徑R=2.5m的豎直半圓組成光滑軌道，水平軌道與半圓的最低點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小球從水平地面上A點(diǎn)斜向上拋出，并在半圓軌道最高點(diǎn)D水平進(jìn)入軌道，然后沿斜面向上，達(dá)到最大高度h=6.25m。(不計(jì)空氣阻力，小球在經(jīng)過(guò)斜面與水平軌道連接處時(shí)不計(jì)能量損失。（g取10m/s2) 求

（1）小球拋出時(shí)的速度（角度可用三角函數(shù)表示）
（2）小球拋出點(diǎn)A到D的水平距離
（3）小球運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最低點(diǎn)時(shí)球?qū)壍赖膲毫?/p>

（1）arctan2 （2）5m  (3) 11N

解析試題分析：（1）從D點(diǎn)到斜面最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，則有
mvD2+2mgR=mgh 解得：vD==5m/s
設(shè)小球拋出時(shí)的速度為v0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：
mv02= mgh  代入數(shù)值解得：v0=5m/s
小球從A到D的過(guò)程可以看做從D到A的逆過(guò)程， 小球拋出點(diǎn)A到D的水平距離為x，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：
2R=    代入數(shù)值解得：x=5m
設(shè)小球拋出時(shí)速度方向與水平方向夾角為θ，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：
tanθ=2=2 所以θ=arctan2
(2) 由（1）問(wèn)知x=5m
(3) 根據(jù)機(jī)械能守恒定律知小球在最低點(diǎn)的速度為v0=5m/s，由牛頓第二定律得：
N-mg=m，所以：N=11N
由牛頓第三定律可知，小球運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最低點(diǎn)時(shí)球?qū)壍赖膲毫Υ笮?1N，方向豎直向下。
考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng) 機(jī)械能守恒定律 牛頓運(yùn)動(dòng)定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費(fèi)少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示．A、B為兩塊平行金屬板，間距d＝0.40 m，兩板間有方向由B指向A，大小為E＝1.0×103 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v0＝2.0 m/s，質(zhì)量m＝5.0×10－15 kg、帶電量為q＝－2.0×10－16 C．微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì)，油漆微粒最后都落在金屬板B上．試求：

（1）微粒打在B板上的動(dòng)能； （2）微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間；
（3）微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）在一絕緣支架上，固定著一個(gè)帶正電的小球A，A又通過(guò)一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B，B的質(zhì)量為0．1kg，電荷量為×10－6C，如圖所示，將小球B緩緩拉離豎直位置，當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，將其由靜止釋放，小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知釋放瞬間繩剛好張緊，但無(wú)張力． g取10m/s2．求

（1）小球A的帶電荷量；
（2）釋放瞬間小球B的加速度大��；
（3）小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

水平放置的平行金屬框架L=0.2m,質(zhì)量為0.1kg的金屬棒ab放在框架上，并且與框架的兩個(gè)邊垂直。整個(gè)裝置放于方向豎直向下、B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。金屬棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。電路中除外，其他電阻、摩擦阻力均不考慮。求：

① ab速度是5m/s時(shí)，棒的加速度是多大？
② 當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度后，撤去外力F此后感應(yīng)電流還能產(chǎn)生多少熱量？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m=0.2kg的小物體放在光滑的圓弧上端，圓弧半徑R=55cm，下端接一長(zhǎng)為1m的水平軌道AB，最后通過(guò)極小圓弧與傾角=37°的斜面相接，已知物體與水平面和斜面軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，將物體無(wú)初速度釋放，求：

（1）物體第一次滑到圓弧底端A時(shí)對(duì)圓弧的壓力為多少？
（2）物體第一次滑到水平軌道與右側(cè)斜面軌道交接處B時(shí)的速度大小
（3）物體第一次滑上右側(cè)斜軌道的最大高度（取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，足夠長(zhǎng)的U形導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻可忽略不計(jì)，其所在平面與水平面成θ=37°角．有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)體框平面．一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻為R=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上，某時(shí)刻起將導(dǎo)體棒由靜止釋放．已知導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)

(1)求導(dǎo)體棒剛開(kāi)始下滑時(shí)的加速度的大�。�
(2)求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度和重力的最大功率．
(3)從導(dǎo)體棒開(kāi)始下滑到速度剛達(dá)到最大時(shí)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電量Q=2C，求導(dǎo)體棒在此過(guò)程中消耗的電能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖所示，光滑曲面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以4 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn))，從h="1.8" m高處由靜止沿曲面下滑，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，若傳送帶足夠長(zhǎng)，取g="10" m/s²。試求：

(1)物體由靜止開(kāi)始下滑到A處的速度？
(2)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)的最大位移？
(3)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)到最大位移處的過(guò)程中，物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少？
(4)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，最后沿斜面上滑的最大高度h′為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R＝0．4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.0×104N／C現(xiàn)有一電荷量q＝＋1.0×10－4C，質(zhì)量m＝0.1kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)．取g＝10m／s2．試求：

（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大��；
（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離xDB；
（3）帶電體在從P開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落至D點(diǎn)的過(guò)程中的最大動(dòng)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方，鐵板的上表面保持水平。彈簧的下端固定在水平面上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。在鐵板中心的正上方有一個(gè)質(zhì)量為m=100g的木塊，從離鐵板上表面高h(yuǎn)=80cm處自由下落。木塊撞到鐵板上以后不再離開(kāi)，兩者一起開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。木塊撞到鐵板上以后，共同下降了l1=2.0cm時(shí)刻，它們的共同速度第一次達(dá)到最大值。又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后，它們的共同速度第一次減小為零�？諝庾枇雎圆挥�(jì)，重力加速度取g=10m/s2。求：

⑴ 若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，比例系數(shù)叫做彈簧的勁度，用k表示．求本題中彈簧的勁度k；
⑵ 從木塊和鐵板共同開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)到它們的共同速度第一次減小到零的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加了多少？
⑶在振動(dòng)過(guò)程中，鐵板對(duì)木塊的彈力的最小值N是多少？

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